JP2006349974A - 液晶パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 局所的にシール材の線幅が大きくなった部分が発生しないような液晶液晶パネルの製造方法を提供すること。
【解決手段】 液晶パネルを構成するアレイ基板またはカラーフィルター基板のいずれか一方の基板１ａに、表示部４ａを囲繞するようにシール材２ａを塗布してシール材２ａの開ループを形成し、他方の基板１ｂには、前記一方の基板１ａと貼り合わせた場合にシール材２ａの開ループの開口部に対向する位置に、開ループの線分方向に対して略直角または所定の角度をもった線分状にシール材２ｂを塗布し、その後液晶を滴下してから両方の基板１ａ，１ｂを貼り合わせる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶パネルの製造方法に関するものであり、特にディスペンサを用いて液晶を封止するシール材を塗布する工程を含む液晶パネルの製造方法に関するものである。

一般的な液晶パネルは、アレイ基板とカラーフィルター基板とが所定の微小な間隔をおいて略平行にかつ相対向するように配設される。そして、これらの基板の間に液晶が充填され、液晶が充填される領域の周縁部がシール材により封止されるという構成を備える。

シール材による液晶の封止の方法としては、たとえば次に示すような方法が用いられている。まず、液晶パネルを構成するアレイ基板またはカラーフィルター基板に対し、膜膜トランジスタや絵素電極、またはカラーフィルターが形成される領域を囲繞するようにシール材を塗布してシール材の閉ループを形成する。そして、シール材に囲繞される領域に液晶を滴下してからもう一方の基板と貼り合わせ、シール材を固化させる。

このような方法においては、一般的にディスペンサを用いて一筆書きの態様でシール材を塗布してシール材の閉ループを形成する。この際、液晶を確実に封止できるように、シール材の塗布の始点と終点とを重ね合わせている。この結果、始点と終点とが重なり合った箇所は、シール材の塗布量が他の部分よりも多くなるから、この箇所だけ局所的にシール材の線幅が大きくなる。

シール材の線幅が局所的に大きい箇所が存在すると、次のような問題が生じうる。１つ目は、当該箇所におけるシール材の硬化不良が発生しうることである。たとえば、紫外線硬化型のシール材を用いる場合、基板どうしを貼り合わせてからシール材に紫外線を照射し、シール材を硬化させる。この際、シール材以外の部分に紫外線を照射しないよう、シール材に囲繞される領域をマスキングする。しかしながらシール材の線幅が局所的に大きくなって閉ループの内側に向かって張り出し、紫外線照射の際にマスキングされる領域まで達すると、当該マスキングされた領域に達したシール材は硬化せず、シール材の硬化不良が発生する。

２つ目の問題は、当該線幅が大きくなった箇所が、液晶パネルの切断の障碍となりうることである。シール材を硬化させた後にシール材の閉ループの外側に沿って液晶パネルを切断することがある。この場合、シール材が閉ループの外側に張り出すように線幅が増加して切断予定線にまで達すると、液晶パネルを切断する際に硬化したシール材も切断しなければならなくなる。このように、硬化したシール材が液晶パネルの切断の障碍となる。

シール材の幅が局所的に大きくなることに伴う問題を解決する方法としては、ディスペンサを用いてシール材を塗布する際に、シール材の塗布の始点と終点を、比較的マージンに余裕のある四隅部に位置させるという方法が提案されている（特許文献１参照）。しかしながらこのような方法では、シール材の幅が局所的に大きくなった箇所が存在するという構成には変わりがない。このため、四隅部においてもマージンに余裕を持たせられないような液晶パネルに対しては、適用が困難である。

特開平８−２４０８０７号公報

上記実情に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、液晶パネルを構成する基板にシール材を塗布するに際し、局所的にシール材の線幅が増加することを抑制または防止できる液晶パネルの製造方法を提供することである。

このような課題を解決するため、本発明は、まず、液晶パネルを構成する２枚の基板のいずれか一方の基板の表面に、液晶を充填する領域を囲繞するように線状のシール材を塗布し、塗布の始点と終点が重ならないようにしてシール材の開ループを形成する。また、他方の基板には、シール材の開ループを形成した基板と対向させたときに、このシール材の塗布の始点と終点の間のシール材が塗布されていない位置、言い換えるとシール材の開ループの開口部に対向する位置に、この開口部を閉鎖するためのシール材を塗布する。そして、前記一方の基板に形成されたシール材の開ループの内側に液晶を滴下した後、前記他方の基板を対向して貼り合わせる。これにより、シール材の開ループの開口部が閉鎖されて閉ループが形成され、滴下した液晶が２枚の基板とシール材の閉ループの内側に封止される。

ここで、シール材の開ループの開口部を閉鎖するために他方の基板に塗布されるシール材は、開ループを形成するシール材の線方向に対して略直角方向の線分状に形成されることが好ましい。

また、このシール材の開ループの開口部を閉鎖するためのシール材は、開ループの形成するシール材の線方向に対して傾斜した線分状に形成されるものであってもよい。

本発明によれば、シール材の閉ループを形成するに際し、シール材の塗布の終点と始点とを重畳させる必要がなくなることから、当該部分においてシール材の幅が局所的に大きくなることを防止できる。このため、線幅が大きくなった部分がマスキングされる領域にまで達することに起因するシール材の硬化不良の発生や、液晶パネルの切断に際して硬化したシール材が障碍となることを防止できる。

ここで、シール材の開ループの開口部を閉鎖するシール材を、開ループを形成するシール材の線方向に対して略直角方向に延びる線分状に形成されるものであると、この線分状のシール材は、基板どうしを対向して貼り合わせた際に、開ループを形成するシール材の線幅方向には大きく延伸しなくなる。このため、シール材の線幅が局所的に大きくなることを防止できる。

また、シール材の開ループの開口部を閉鎖するシール材を、開ループを形成するシール材の線方向に対して傾斜した方向に延びる線分状に形成すると、貼り合わせの際のシール材の位置ずれに対して寸法上の余裕を生じさせることができる。このため、シール材の線幅が局所的に大きくなることを防止しつつ、シール材または貼り合わせの位置ずれになど起因する液晶の封止不良の発生を抑制することができる。

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本発明に係る液晶パネルの製造方法は、液晶パネルを構成するアレイ基板またはカラーフィルター基板の少なくともいずれか一方の表面に、液晶を充填する領域を囲繞するようにシール材を塗布し、当該領域に液晶を滴下し、その後基板どうしを貼り合わせるという、滴下注入方式の液晶パネルの製造方法に適用できるものである。

図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の第一実施形態に係る液晶パネルの製造方法を示した平面模式図である。具体的にはそれぞれ、液晶パネルを構成する２枚の基板１ａ，１ｂにシール材１ａ，２ｂが塗布された状態を示した図である。なお、この図１（ａ）、（ｂ）に示すそれぞれの基板１ａ，１ｂは、いずれか一方がアレイ基板、他方がカラーフィルター基板であるが、どちらかに限定されるものではない。

ここで、アレイ基板は、たとえばガラス基板上に薄膜トランジスタや絵素電極がマトリックス状に形成される領域を備える。また、カラーフィルター基板は、たとえばガラス基板上に対向電極とカラーフィルター層とがマトリックス状に形成される領域を備える。以下、これらの領域を、単に「表示部４ａ，４ｂ」と称する。なお、これらの基板１ａ，１ｂの構造、製造方法および動作は従来一般のものと同じものが適用できることから、説明は省略する。

まず、図１（ａ）に示すように、アレイ基板またはカラーフィルター基板のいずれか一方の基板１ａの表面に、表示部４ａを取り囲むようにシール材２ａを線状に塗布し、シール材２ａの開ループを形成する。具体的には、基板１ａの表示部４ａの外側のある一点を始点としてシール材２ａの塗布を開始し、表示部４ａを取り囲むように一筆書き状に塗布していく。そして、塗布の始点直近で、かつこの始点と重ならないような位置を塗布の終点としてシール材２ａの塗布を終了する。したがって、塗布の始点と終点との間にシール材２ａが塗布されない開口部が存在することになり、結果としてシール材２ａの開ループが形成される。なお、始点と終点におけるシール材２ａの開口部の好ましい寸法については後述する。

シール材２ａの開ループが形成される基板でない方の基板１ｂには、図１（ｂ）に示すように、シール材２ｂが所定の位置に短い直線の線分状に塗布される。このシール材２ｂが線分状に塗布される位置は、前記シール材２ａの開ループが形成された基板１ａと対向して貼り合わせた際に、シール材２ａの開ループの開口部に対向する位置である。また、この基板１ｂに塗布される線分状のシール材２ｂの線方向は、前記シール材２ａの開ループの線方向対して略直角の方向であることが好ましい。なお、この線分状のシール材２ｂの好ましい長さについては後述する。

なお、図１（ａ）においては、基板１ａの表示部４ａの長辺の中央近傍にシール材２ａの塗布の始点と終点が位置する構成を示すが、始点と終点との間にシール材２ａが塗布されない開口部が形成される構成であれば、これらの位置が限定されるものではない。また、シール材２ａ，２ｂの塗布には、従来一般のディスペンサが適用でき、塗布されるシール材も従来一般に用いられるシール材、たとえば紫外線硬化型のシール材が適用できる。以下の説明においては、従来一般に用いられる紫外線硬化型のシール材を用いるものとするが、種類が限定されるものではない。

そして、前記シール材２ａの開ループの内側に液晶を滴下し、その後、２枚の基板１ａ，１ｂを貼り合わせ、これらの基板１ａ，１ｂの表面間が所定の間隔となるように加圧する。

図２は、シール材２ａの開ループの開口部およびその近傍における、両基板１ａ，１ｂが貼り合わされる前後のシール材２ａ，２ｂ，３の状態を示した平面模式図である。図中、基板どうしを貼り合わせる前のシール材２ａ，２ｂの輪郭を破線で示し、基板どうしを貼り合わせて加圧した後のシール材３の輪郭を実線で示す。塗布された直後シール材２ａ，２ｂは、細線状で断面が略半円形状に盛り上がった形態を有し、これらの基板１ａ，１ｂを貼り合わせて加圧することにより、基板１ａ，１ｂの間で押し広げられて基板１ａ，１ｂの面方向に広がる。

この図２に示すように、シール材２ａ，２ｂが塗布された各基板１ａ，１ｂを貼り合わせて加圧すると、基板１ａ，１ｂに押圧されたシール材２ａ，２ｂは、主にそれぞれの線方向に対し直角方向に延伸する。このため、開ループの開口部に塗布された線分状のシール材２ｂは、主に開ループの線方向に延伸し、開ループの始点と終点に結合して一体化する。これによりシール材３の閉ループが形成される。一方で、この線分状のシール材２ｂは、その線方向には大きくは延伸しない。この結果、シール材２ａの塗布の始点と終点において、シール材３ａの線幅が局所的に大きく増加することを抑制できる。なお、この作用効果を奏するため、線分状のシール材２ｂの長さＬ_１は、開ループを形成するシール材２ａの押圧された後の線幅と略同じか、それよりも少し小さいことが好ましい。また、シール材２ａの開ループの開口部の間隔は、線分状のシール材２ｂの押圧後の幅寸法と略同じであることが好ましい。

このようにして基板１ａ，１ｂを貼り合わせて加圧した後、表示部４ａ，４ｂをマスキングしてシール材３ａに紫外線を照射し、硬化させる。前記のように形成されたシール材３の閉ループは、局所的に表示部側に張り出すようにして線幅が大きく増加した部分が存在しないから、シール材３がマスキングされることに起因する硬化不良の発生を防止できる。

その後、２枚の基板１ａ，１ｂを貼り合わせてできた液晶パネルを、シール材３の閉ループの外側に沿って切断する場合がある。このような場合でも、シール材３が表示部４ａ，４ｂの外側に張り出して切断予定線にまで達する部分が存在しないから、液晶パネルの切断の障碍となることがない。

次に、本発明の第二実施形態について説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る液晶パネルの製造方法の第二実施形態を示した平面模式図である。具体的にはそれぞれ、液晶パネルを構成する２枚の基板にシール材を塗布した状態を示す。

図３（ａ）に示すように、アレイ基板またはカラーフィルター基板のいずれか一方の基板１ａ表面に、表示部４ａを囲繞するようにシール材２ａを塗布し、シール材２ａの開ループを形成する。このシール材２ａの開ループの形成方法、構造および寸法等は、前記第一実施形態において説明したものと同じである。

シール材２ａの開ループが形成される基板でない方の基板１ｂには、図３（ｂ）に示すように、シール材２ｂ’が、所定の位置に短い線分状に塗布される。シール材２ｂ’が線分状に塗布される位置は、前記シール材２ａの開ループが形成された基板１ａと貼り合わせた際にシール材２ａの開ループの開口部に対向する位置である。また、この基板１ｂに塗布される線状のシール材２ｂ’の線方向は、前記シール材２ａの開ループの線方向に対して傾斜角θをもった方向であることが好ましい。なお、この線分状のシール材２ｂ’の好ましい長さと角度θについては後述する。

そして、第一実施形態と同様に、前記シール材２ａの開ループの内側に液晶を滴下して２枚の基板１ａ，１ｂを貼り合わせ、両基板１ａ，１ｂの表面間が所定の間隔となるように加圧する。

図４は、シール材２ａの開ループの開口部およびその近傍における、基板１ａ，１ｂどうしが貼り合わされる前後のシール材２ａ，２ｂ’，３’の状態を示した平面模式図である。図中、両基板１ａ，１ｂを貼り合わせる前のシール材２ａ，２ｂ’の輪郭を破線で、基板１ａ，１ｂを貼り合わせて加圧した後のシール材３’の輪郭を実線で示す。なお、塗布されたシール材２ａ，２ｂ’の線幅や高さ、基板１ａ，１ｂの貼り合わせと加圧による寸法変化の態様は、前記第一実施形態と略同一である。

この図２に示すように、シール材２ａ，２ｂ’が塗布された基板１ａ，１ｂを貼り合わせて加圧すると、基板に押圧されたシール材２ａ，２ｂ’は、主にそれぞれの線方向に対して直角方向に延伸する。このため、開ループの開口部に塗布された線分状のシール材２ｂ’は、その線幅が広がることによって、開ループの始点と終点に結合して一体化し、これによりシール材の閉ループが形成される。一方で、この線分状のシール材２ｂ’は、その線方向には大きくは延伸しない。したがって、第一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。なお、この作用効果を奏するため、線分状のシール材２ｂ’の長さＬ_２は、開ループまたは閉ループの線幅方向への投影長さＬ_２’が、シール材の開ループまたは閉ループの押圧された後の線幅と略同じか、それよりも少し小さいことが好ましい。

さらに、開口部に位置する線分状のシール材２ｂ’を、開ループの終点と始点の線方向に対して角度θをもって傾斜させることにより、次のような作用効果を奏することができる。すなわち、線分状のシール材２ｂ’を傾斜させることによって、開ループの開口部を封止できる見かけ上の幅寸法を大きくすることができる。このため、たとえば、シール材の閉ループと封止部を形成する際にそれぞれの基板でシールを塗布する位置がずれた場合などにおいても、シール材３’の線幅の増加を抑制しつつ、液晶の封止不良の発生を防止できる。

ここで、線分状に塗布されるシール材２ｂ’の開ループ形成するシール材２ａの線方向に対する角度θは、９０°に近づけると、シール材３’の線幅の増加を小さくすることができるが、シール材２ａ，２ｂ’の位置ずれに対する余裕も小さくなる。反対に、０°に近づけると、位置ずれに対する余裕は大きくなるが、シール材３’の線幅の増加を招きやすくなる。したがって、この角度θは、許容される線幅の増加と位置ずれなどから適宜調整すればよい。

なお、前記以外の液晶パネルの製造法工程は、従来一般の液晶パネルの製造工程が適用できることから、説明は省略する。

以上、本発明の各種実施形態について詳細に説明したが、本発明は前記各実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。

たとえば、前述の通り、アレイ基板とカラーフィルター基板のいずれの基板にシール材の開ループを形成するか線分状のシール材を形成するかは限定されるものではない。また、適用するシール材も、紫外線硬化型のシール材に限定されるものではなく、塗布されるシール材の線幅や、基板の張り合わせによる幅方向の増加率も限定されるものではない。

本発明の第１実施形態に係る液晶パネルの製造方法を示した図であり、それぞれ、（ａ）は、液晶パネルを構成するアレイ基板またはカラーフィルター基板のいずれか一方に開ループ状にシール材を塗布した状態を示した平面模式図、（ｂ）は、他方の基板に線分状のシール材を塗布した状態を示した平面模式図である。 前記実施形態における、シール材の開ループの開口部およびその近傍の、基板どうしが貼り合わされる前後のシール材の状態を示した平面模式図であり、破線が基板どうしを貼り合わせる前のシール材の輪郭を示し、実線が基板どうしを貼り合わせて加圧した後のシール材の輪郭を示す。 本発明の第２実施形態に係る液晶パネルの製造方法を示した図であり、それぞれ、（ａ）は、液晶パネルを構成するアレイ基板またはカラーフィルター基板のいずれか一方に開ループ状にシール材を塗布した状態を示した平面模式図、（ｂ）は、他方の基板に線分状のシール材を塗布した状態を示した平面模式図である。 前記実施形態における、シール材の開ループの開口部およびその近傍の、基板どうしが貼り合わされる前後のシール材の状態を示した平面模式図であり、破線が基板どうしを貼り合わせる前のシール材の輪郭を示し、実線が基板どうしを貼り合わせて加圧した後のシール材の輪郭を示す。

符号の説明

１ａ，１ｂ 基板
２ａ，２ｂ 塗布されたシール材
３、３’ 押しつぶされたシール材
４ａ，４ｂ 表示部
Ｌ_１ シール材の長さ
Ｌ_２ シール材の長さ
Ｌ_２’ シール材の投影長さ
θ シール材の角度

Claims (3)

1. 対向して配置される２枚の基板の間に充填された液晶がシール材により封止される液晶パネルの製造方法であって、前記２枚の基板のいずれか一方の基板の表面に液晶を充填する領域を囲繞するシール材の開ループを形成する工程と、他方の基板の表面の前記一方の基板と対向して配置されたときに前記シール材の開ループの開口部に対向する位置にシール材を塗布する工程と、前記２枚の基板を対向して配置して液晶を充填する領域を囲繞するシール材の閉ループを形成する工程と、を含むことを特徴とする液晶パネルの製造方法。
2. 前記他方の基板に塗布されるシール材は、前記一方の基板に形成される開ループを形成するシール材の線方向に略直角方向の線分状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの製造方法。
3. 前記他方の基板に塗布されるシール材は、前記一方の基板に形成される開ループを形成するシール材の線方向に対して傾斜した線分状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの製造方法。
   

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